Представьте себе приемник, способный уловить космические колебания, которые не воспринимают даже самые передовые телескопы. Именно такой способ "подслушивать" Вселенную предложили физики, обратив внимание на установку, которая изначально создавалась совсем для другого — поиска темной материи.
Современные детекторы гравитационных волн, такие как LIGO, способны фиксировать колебания пространства-времени, но только в ограниченном диапазоне частот. Новое исследование показало, что сверхпроводящие магниты из лабораторий, занимающихся поиском темной материи, способны регистрировать волны с частотами от килогерц до мегагерц — в диапазоне, недоступном для лазерных интерферометров.
Речь идет о магнитах, применяемых в таких экспериментах, как DMRadio и ADMX-EFR. Они накапливают значительные объемы энергии и могут колебаться под воздействием гравитационных волн. Эти микроскопические вибрации влияют на токи внутри магнита и, как следствие, изменяют магнитное поле. Фиксацией этих изменений займутся приборы SQUID — квантовые датчики, способные улавливать крайне слабые сигналы.
Метод берет за основу старую идею: в 1960-х физик Джозеф Вебер пытался обнаружить гравитационные волны при помощи массивных металлических цилиндров. Однако его подход был ограничен узкой полосой частот. Современные магниты, напротив, потенциально способны регистрировать широкий спектр — до 10 мегагерц.
Впрочем, идея пока остается в стадии разработки. Одной из главных проблем остается изоляция системы от внешнего шума. Даже небольшие вибрации окружающей среды могут имитировать искомые сигналы. Тем не менее, команда уверена в возможности создать устойчивую установку — подобные проблемы успешно решали разработчики LIGO.
Теперь команда сосредоточилась на выяснении, какие источники гравитационных волн могут излучать в высокочастотном диапазоне и как улучшить точность измерений. Ученые также рассматривают возможность подключения более чувствительных квантовых датчиков, чтобы усилить сигналы. Если расчеты подтвердятся на практике, физики получат доступ к ранее недоступным космическим процессам — тем, что до сих пор оставались вне поля зрения существующих инструментов.